[发明专利]使用多个信号路径的传感器自诊断

说明书

有关申请

本申请是2010年9月24日提交的第12/889,749号美国申请的部分继续申请（CIP），其通过完全引用而结合于此。

技术领域

本发明总体上涉及集成电路（IC）传感器并且更具体地涉及使用多个通信信号路径的IC传感器自诊断。

背景技术

作为汽车电子设备方面发展的一部分，汽车驱动技术的新近趋势是对于建立的被动安全系统比如安全带和气囊，将通过主动安全系统比如防抱死制动系统（ABS）、电子稳定系统（ESP）和电动转向系统来扩展，以提供增加范围的驾驶员辅助功能。如已经在传动系中持续一段时间的情况那样，系统复杂性本文也不断增加以便检测危险驾驶情形并且通过控制系统的主动干预来有助于避免事故。随着当前技术发展，这些趋势有望在将来继续并且变得更强。

具有与安全有关的功能的电子部件数目随之显著增加已经引起在可靠性和系统可用性方面的前所未有的要求。为了能够实现这一点而同时满足成本目标，期望开发用于与冗余性一起通过集成测试方法的功能自监视的高效方法。同时，在设计方法中期望进步以便能够及早标识和避免在安全系统中的可能的弱点。例如在磁场传感器领域中，这已经通过引入安全完整性等级（SIL）标准来完成。

为了在汽车领域中满足SIL标准，期望不仅在启动时而且在正常操作期间实施和使用包括内置自测试的对应自测试以及自动监视结构或者对应冗余功能块和/或信号路径。常规磁传感器系统、具体为线性霍尔测量系统已经使用单通道模拟主信号路径。用这一概念在技术上很难或者可能甚至不可能来在安全关键应用中满足SIL要求。因此不再有可能仅用一个传感器系统来覆盖安全要求。因此，其它常规解决方案已经使用两个相同冗余磁场传感器来满足SIL要求。显然地，这些解决方案的明显缺点是用于两个传感器而非一个传感器的对应成本的倍增。更多其它解决方案提出在信号频率范围以外定义的叠加测试信号、比如具有附加片上导体回路的磁场传感器或者具有与该传感器叠加静电耦合的压力传感器。

仍然需要可靠并且高性价比的传感器系统和方法、比如满足SIL和/或其它可适用安全标准的传感器系统和方法。

发明内容

在一个实施例中，一种单片集成电路传感器系统包括：第一传感器器件，被配置用于感测物理特性并且耦合到半导体芯片上的用于第一传感器信号的包括第一数字信号处理器（DSP）的第一信号路径，第一DSP提供第一输出信号；以及第二传感器器件，被配置用于感测与第一传感器器件相同的物理特性并且耦合到半导体芯片上的用于第二传感器信号的第二信号路径，第二信号路径与第一信号路径相异并且包括第二DSP，第二DSP提供第二输出信号，其中第一输出信号和第二输出信号的比较可以检测传感器系统中的错误。

在一个实施例中，一种比较单片集成电路传感器系统中的信号的方法包括：在单个半导体芯片上实施包括主传感器和第一数字信号处理器（DSP）的主信号路径；在单个半导体芯片上实施包括次传感器和第二DSP的次信号路径，主和次传感器响应于相同物理特性，次信号路径不同于主信号路径，并且第二DSP按照架构或者功能中的至少一项不同于第一DSP；并且比较第一DSP的输出信号与第二DSP的输出信号。

附图说明

可以结合附图考虑本发明的各种实施例的以下具体描述更完整理解本发明，在附图中：

图1A描绘根据一个实施例的系统框图。

图1B描绘根据一个实施例的另一系统框图。

图2描绘根据图1A的实施例的系统框图。

图3描绘根据图1B的实施例的系统框图。

图4描绘根据图3的实施例的数字芯的框图。

尽管本发明可有各种修改和备选形式，但是已经在附图中通过示例示出并且将具体描述其细节。然而应当理解意图不在于使本发明限于描述的具体实施例。恰好相反，意图在于覆盖落入如所附权利要求定义的本发明的精神实质和范围内的所有修改、等效和备选。

具体实施方式